Msingi wa kufanya kazi wa vifaa vya kunyunyizia dawa ya graphene ya ultrasonic ni msingi wa athari ya mawimbi ya ultrasonic na kanuni ya vibration ya juu - frequency. Vifaa vinaundwa hasa na jenereta ya ultrasonic, transducer, atomizing pua na mfumo wa kudhibiti dawa.
Wakati vifaa vimeanza, jenereta ya ultrasonic hutoa ishara ya umeme ya frequency, ambayo hupitishwa kwa transducer. Transducer kawaida hutumia nyenzo za kauri za piezoelectric, ambayo ina tabia kwamba baada ya kupokea ishara ya umeme ya frequency, inaweza kubadilisha haraka nishati ya umeme kuwa nishati ya mitambo, ikitoa vibrations ya vurugu hadi makumi ya maelfu ya nyakati kwa masafa ya pili au ya juu (20kHz - 120kHz). Vibration hii ya juu - ya frequency hupitishwa kwa pua ya atomiki. Wakati suluhisho la graphene linapita kupitia pua, chini ya athari ya nguvu ya mawimbi ya ultrasonic, Bubbles nyingi za cavitation hutolewa ndani ya suluhisho. Vipuli hivi hutolewa mara moja na kupasuka haraka, na kutoa nguvu ya athari kubwa, atoming suluhisho la graphene ndani ya matone mazuri na sawa na kipenyo cha microns chache tu (inayoweza kubadilishwa kati ya 10 - 45μm).
Tofauti na kunyunyizia shinikizo la jadi, ambayo hutegemea juu ya gesi ya shinikizo ya juu kulipua kioevu ndani ya matone, mchakato wa malezi ya matone ya kunyunyizia dawa ya ultrasonic ni dhaifu zaidi na inayoweza kudhibitiwa. Matone haya ya suluhisho la micron - ukubwa wa graphene hunyunyizwa kwenye uso wa nyenzo za substrate kwa njia thabiti na sawa chini ya mwongozo wa hewa iliyobadilishwa kwa kasi - Baada ya kufikia uso wa substrate, matone yamewekwa sawasawa na kuenea, na kama kutengenezea kuyeyuka, safu ya mipako ya graphene na unene wa sare, wiani na wambiso thabiti huundwa polepole. Kupitia udhibiti sahihi wa vigezo muhimu kama vile frequency ya ultrasonic, nguvu, kiwango cha mtiririko wa suluhisho na wakati wa kunyunyizia, unene wa mipako unaweza kudhibitiwa kwa kiwango cha nanometer, na safu ya makosa inaweza kudhibitiwa vizuri kwa ± 3 nanometers, ambayo hutoa kinga ya kuaminika kwa mazingira ya matumizi na mahitaji ya juu ya usahihi.
Sehemu za maombi: kuwezesha uvumbuzi na maendeleo katika tasnia nyingi
Uwanja wa habari wa elektroniki
Katika utengenezaji wa vifaa rahisi vya elektroniki, vifaa vya kunyunyizia vifaa vya graphene atomization ina jukumu muhimu. Kwa kunyunyizia suluhisho la graphene sawasawa kwenye substrate rahisi ya polymer, filamu ya uwazi ya uwazi na ubora wa hali ya juu na kubadilika nzuri inaweza kutayarishwa. Filamu hii hutumiwa sana katika bidhaa kama vile maonyesho rahisi na vifaa vya elektroniki vinavyoweza kuvaliwa, na kuifanya iwezekanavyo kufikia nyembamba, kubadilika na utendaji wa juu wa bidhaa za elektroniki. Kwa mfano, katika maonyesho rahisi ya OLED, filamu za graphene zenye kunyunyizia hutumiwa kama elektroni. Ikilinganishwa na elektroni za jadi za chuma, haiwezi tu kuboresha usambazaji wa taa na kufanya onyesho kuwa wazi, lakini pia kuongeza kubadilika kwa skrini na kupunguza hatari ya uharibifu unaosababishwa na kupiga. Katika utengenezaji wa mzunguko uliojumuishwa, mipako ya graphene inaweza kutumika kuboresha utendaji wa joto wa chipsi. Kwa kunyunyizia graphene sawasawa juu ya uso wa chip na kutumia ubora wake bora wa mafuta, joto linalotokana na chip linaweza kuharibiwa haraka, kupunguza kwa ufanisi joto la chip na kuboresha utulivu wa kufanya kazi na maisha ya chip.
Uhifadhi wa nishati na uwanja wa ubadilishaji
Katika uwanja wa betri za lithiamu, kunyunyizia dawa ya graphene juu ya uso wa vifaa vya elektroni inaweza kujenga mtandao mzuri wa kusisimua. Hii inasaidia kuboresha kwa kiasi kikubwa kiwango cha uhamishaji na elektroni ya elektroni, na hivyo kuboresha malipo na kutoa ufanisi na maisha ya mzunguko wa betri ya lithiamu. Takwimu za majaribio zinaonyesha kuwa malipo na kutoa ufanisi wa elektroni za betri za lithiamu zilizotibiwa na graphene ya ultrasonic inaweza kuongezeka kwa 20%- 30%, na maisha ya mzunguko wa betri yanaweza kupanuliwa kwa 30%- 50%, ambayo hutoa msaada muhimu wa kiufundi kwa kukuza maendeleo ya teknolojia ya betri ya lithiamu na kukidhi mahitaji ya magari ya umeme, nguvu za uhifadhi wa nguvu. Katika uwanja wa seli za jua, kutumia mipako ya graphene kwenye uso wa seli za Photovoltaic inaweza kuboresha ufanisi wa kunyonya kwa betri na ufanisi wa uhamishaji, na hivyo kuboresha ufanisi wa ubadilishaji wa seli za jua. Wakati huo huo, utulivu mkubwa na upinzani wa kutu wa graphene pia unaweza kuongeza maisha ya huduma ya seli za jua katika mazingira ya nje, kupunguza gharama za matengenezo, na kukuza utumiaji mzuri na umaarufu mkubwa wa nishati ya jua.
Ulinzi wa nyenzo na uwanja wa kukuza
Kwa upande wa ulinzi wa vifaa vya chuma, baada ya kuchanganya graphene na kutu - mipako sugu, kunyunyizia atomization ya ultrasonic kwenye uso wa chuma inaweza kuunda mipako ya kinga yenye nguvu. Mipako hii haiwezi tu kutenganisha chuma kutoka kwa mawasiliano na njia ya nje ya kutu, lakini pia kutumia mali bora ya graphene ili kuongeza nguvu ya mitambo na kuvaa upinzani wa mipako, na kuboresha sana upinzani wa kutu wa vifaa vya chuma katika mazingira magumu. Kwa mfano, katika uhandisi wa baharini, matumizi ya mipako hii ya graphene kwa sehemu za miundo ya chuma kama meli na majukwaa ya kuchimba visima vya pwani yanaweza kupanua sana maisha yao ya huduma na kupunguza gharama za matengenezo na uingizwaji. Katika utayarishaji wa vifaa vyenye mchanganyiko, graphene iliyonyunyizwa ya ultrasonic inaweza kutawanywa sawasawa katika nyenzo za matrix, kuchukua jukumu la kuimarisha awamu, na kuboresha vyema mali ya mitambo ya vifaa vyenye mchanganyiko. Kwa mfano, kuongeza graphene iliyonyunyiziwa kwa ultrasonically kwa vifaa vya nyuzi za kaboni zinazotumiwa kwenye uwanja wa anga kunaweza kuboresha nguvu na ugumu wa nyenzo, wakati unapunguza uzito wa nyenzo, kutoa dhamana ya nyenzo kwa muundo mwepesi na ndege ya juu - ya utendaji wa magari ya aerospace.
Uwanja wa biomedical
Katika uwanja wa biomedical, vifaa vya kunyunyizia dawa ya graphene ya ultrasonic pia imeonyesha uwezo mkubwa wa matumizi. Kwa mfano, katika utayarishaji wa wabebaji wa dawa za kulevya, suluhisho la graphene lenye dawa hunyunyizwa kwenye uso wa nanoparticles kupitia atomization ya ultrasonic kuandaa wabebaji wa dawa zilizo na kazi maalum. Mtoaji huyu anaweza kufikia utoaji sahihi na kutolewa kwa dawa, kuboresha athari za matibabu, na kupunguza athari za dawa kwenye tishu za kawaida. Kwa upande wa biosensors, kwa kunyunyizia mipako ya graphene kwenye uso wa sensor, unyeti na uteuzi wa sensor unaweza kuboreshwa, na kugundua haraka na kwa usahihi wa molekuli za kibaolojia zinaweza kupatikana, kutoa zana yenye nguvu ya utambuzi wa magonjwa na utafiti wa biomedical.